DE102016101968A1

DE102016101968A1 - System and method for secondary side power regulation

Info

Publication number: DE102016101968A1
Application number: DE102016101968.2A
Authority: DE
Inventors: Pierrick Ausseresse; Jens Barrenscheen; Anthony Sanders
Original assignee: Infineon Technologies Austria AG
Current assignee: Infineon Technologies Austria AG
Priority date: 2015-02-10
Filing date: 2016-02-04
Publication date: 2016-08-11
Also published as: CN105871214A; US20160233775A1; KR20160098072A; CN105871214B; US9831782B2

Abstract

Es ist möglich, eine präzisere Leistungsregulierung in Schaltmodus-Leistungsversorgungssystemen durch Durchführen zumindest einer gewissen Regelkreisverarbeitung an der Sekundärseite des Transformators zu erreichen. Insbesondere wird eine Sekundärseitenmessung zumindest teilweise von einer Sekundärseitensteuerung verarbeitet, um ein Schaltanzeigesignal zu erhalten. Das Schaltanzeigesignal wird dann von der Sekundärseitensteuerung zu einer Primärseitensteuerung übertragen, wo es zur Regulierung der Energiemenge verwendet wird, die an die Primärwicklung angelegt wird. Das Schaltanzeigesignal kann jede Steuersignalisierungsanweisung sein, die die Primärseitensteuerung auffordert, die Leistung, die an die Primärwicklung angelegt wird, zu regulieren und/oder zu modifizieren. Das Schaltanzeigesignal kann über einen Isolierungssignalpfad übertragen werden, wie einen asymmetrischen kapazitiven Koppler, einen kapazitiven Differenzkoppler, einen induktiven Koppler oder einen Opto-Koppler.It is possible to achieve more precise power regulation in switched mode power supply systems by performing at least some control loop processing on the secondary side of the transformer. In particular, a secondary side measurement is at least partially processed by a secondary side controller to obtain a switch indication signal. The switch indication signal is then transmitted from the secondary side controller to a primary side controller where it is used to regulate the amount of energy applied to the primary winding. The switch indication signal may be any control signaling instruction that prompts the primary side controller to regulate and / or modify the power applied to the primary winding. The switch indication signal may be transmitted via an isolation signal path, such as an asymmetric capacitive coupler, a differential capacitive coupler, an inductive coupler, or an opto-coupler.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Leistungsvorrichtungen und in besonderen Ausführungsformen Systeme und Verfahren zur Sekundärseiten-Leistungsregulierung.The present invention relates generally to power devices and, in particular embodiments, to secondary side power regulation systems and methods.

Hintergrundbackground

Leistungsversorgungssysteme sind in vielen elektronischen Anwendungen, von Computern bis zu Kraftfahrzeugen, allgegenwärtig. Im Allgemeinen werden Spannungen in einem Leistungsversorgungssystem durch Ausführen einer DC-DC-(Gleichspannungs/Gleichspannungs-), DC-AC-(Gleichspannungs/Wechselspannungs-) und/oder AC-DC-(Wechselspannungs/Gleichspannungs-)Umwandlung durch Betätigung eines Schalters generiert, der mit einem Induktor oder Transformator geladen ist. Eine Klasse solcher Systeme enthält Schaltnetzteile (Switched Mode Power Supplies – SMPS). Ein SMPS ist üblicherweise effizienter als andere Arten von Leistungsumwandlungssystemen, da die Leistungsumwandlung durch Steuern einer Ladung und Entladung des Induktors oder Transformators und Verringern des Energieverlustes aufgrund einer Verlustleistung über innere Spannungsabfälle erfolgt.Power supply systems are ubiquitous in many electronic applications, from computers to automobiles. Generally, voltages in a power supply system are generated by performing a DC-DC (DC / DC), DC-AC (DC / AC), and / or AC-DC (AC / DC) conversion by operating a switch which is charged with an inductor or transformer. One class of such systems includes Switched Mode Power Supplies (SMPS). An SMPS is usually more efficient than other types of power conversion systems because the power conversion is accomplished by controlling charge and discharge of the inductor or transformer and reducing the energy loss due to power dissipation via internal voltage drops.

In einigen Anwendungen kann eine Last an einer Sekundärseite einer Leistungsversorgung im Laufe der Zeit dynamisch schwanken, wobei es in diesem Fall wünschenswert sein kann, die Primärseite zu regulieren, um unterschiedliche Leistungsmengen bereitzustellen, um die veränderlichen Lastbedingungen auszugleichen. Herkömmliche Leistungsversorgungen erreichen dies, indem sie ein Rückkopplungssignal senden, das eine Sekundärseitenmessung (z.B. Spannung, Strom, usw.) zu einer Primärseitensteuerung senden. Diese Messung wird dann an der Primärseitensteuerung verarbeitet, um eine passende Pulsbreite und einen passenden Schaltzyklus zur Regulierung der Primärseite des Transformators zu ermitteln. Es ist eine Aufgabe, diesbezüglich verbesserte Regulierungsmöglichkeiten bereitzustellen.In some applications, a load on a secondary side of a power supply may dynamically fluctuate over time, in which case it may be desirable to regulate the primary side to provide different amounts of power to offset the variable load conditions. Conventional power supplies accomplish this by sending a feedback signal that sends a secondary side measurement (e.g., voltage, current, etc.) to a primary side controller. This measurement is then processed on the primary side controller to determine a suitable pulse width and duty cycle to regulate the primary side of the transformer. It is a task to provide improved regulatory options in this regard.

Kurzdarstellung der ErfindungBrief description of the invention

Es werden ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Primärseitensteuerung nach Anspruch 9 und eine Steuerung nach Anspruch 11 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen.A method according to claim 1, a primary side controller according to claim 9 and a controller according to claim 11 are provided. The subclaims define further embodiments.

Technische Vorteile werden im Allgemeinen durch Ausführungsformen dieser Anmeldung erreicht, die Systeme und Verfahren zur Sekundärseiten-Leistungsregulierung beschreiben.Technical advantages are generally achieved by embodiments of this application that describe secondary side power regulation systems and methods.

Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Leistungsregulierung durch eine Primärseitensteuerung bereitgestellt. In diesem Beispiel enthält das Verfahren Regulieren einer Leistung, die an eine Primärwicklung eines Transformators in einem Leistungsversorgungssystem während einer ersten Periode angelegt wird, Empfangen einer Schaltanzeige von einer Sekundärseitensteuerung des Transformators und Modifizieren der an die Primärwicklung angelegten Leistung anhand der Schaltanzeige während einer zweiten Periode.In one embodiment, a method of power regulation is provided by a primary side controller. In this example, the method includes regulating a power applied to a primary winding of a transformer in a power supply system during a first period, receiving a shift indication from a secondary side controller of the transformer, and modifying the power applied to the primary winding based on the shift indication during a second period.

Gemäß einer anderen Ausführungsform wird eine Primärseitensteuerung bereitgestellt. In diesem Beispiel enthält die Primärseitensteuerung eine Primärseitenschaltsteuerung, die zum Regulieren einer Leistung konfiguriert ist, die während einer ersten Periode an eine Primärwicklung in einem Transformator angelegt wird, und eine Eingangsschnittstelle, die an die Primärseitenschaltsteuerung gekoppelt ist. Die Eingangsschnittstelle ist zum Empfangen einer Schaltanzeige von einer Sekundärseitensteuerung des Transformators und zum Bereitstellen der Schaltanzeige für die Primärseitenschaltsteuerung konfiguriert. Die Primärseitenschaltsteuerung ist ferner zum Modifizieren der Leistung, die an den Transformator während einer zweiten Periode angelegt wird, anhand der Schaltanzeige, die von der Sekundärseitensteuerung empfangen wird, konfiguriert.According to another embodiment, a primary page controller is provided. In this example, the primary side controller includes a primary side switching controller configured to regulate a power applied to a primary winding in a transformer during a first period and an input interface coupled to the primary side switching controller. The input interface is configured to receive a switch indication from a secondary side controller of the transformer and to provide the switch indicator for the primary side switch controller. The primary side switching controller is further configured to modify the power applied to the transformer during a second period based on the switching indication received from the secondary side controller.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Gerät mit einer Primärseitensteuerung und einer Sekundärseitensteuerung, die an die Primärseitensteuerung gekoppelt ist, bereitgestellt. In diesem Beispiel ist die Sekundärseitensteuerung dazu ausgebildet, einen Parameter eines Sekundärseiten-Leistungssystems zu überwachen und eine Schaltanzeige anhand des Parameters des Sekundärseiten-Leistungssystems zu generieren. Die Primärseitensteuerung ist dazu ausgebildet, die Schaltanzeige von der Sekundärseitensteuerung zu empfangen und eine Leistung, die an eine Primärwicklung des Transformators angelegt wird, zumindest teilweise anhand der Schaltanzeige zu regulieren.In accordance with another embodiment, an apparatus is provided having a primary side controller and a secondary side controller coupled to the primary side controller. In this example, the secondary side controller is configured to monitor a parameter of a secondary side power system and generate a shift indication based on the parameter of the secondary side power system. The primary side controller is configured to receive the shift indication from the secondary side controller and to regulate power applied to a primary winding of the transformer based at least in part on the shift indication.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Für ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Offenbarung und ihrer Vorteile wird nun auf die folgenden Beschreibungen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in welchen:For a more complete understanding of the present disclosure and its advantages, reference is now made to the following descriptions taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:

1 eine Darstellung eines herkömmlichen Leistungsversorgungssystems zeigt, das für eine Primärseiten-Regelkreisverarbeitung ausgebildet ist; 1 shows an illustration of a conventional power supply system configured for primary side loop processing;

2 eine Darstellung einer Ausführungsform eines Leistungsversorgungssystems zeigt, das zumindest für eine teilweise Sekundärseiten-Regelkreisverarbeitung ausgebildet ist; 2 shows an illustration of an embodiment of a power supply system, which is formed at least for a partial secondary side loop processing;

3 eine Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Leistungsversorgungssystems zeigt, das zumindest für eine teilweise Sekundärseiten-Regelkreisverarbeitung ausgebildet ist; 3 shows an illustration of another embodiment of a power supply system, which is formed at least for a partial secondary side loop processing;

4 eine Darstellung einer Ausführungsform von Isolierungssignalpfaden zeigt; 4 Figure 12 shows an illustration of one embodiment of isolation signal paths;

5 eine Darstellung einer Ausführungsform einer Sekundärseitensteuerung zeigt; 5 shows an illustration of an embodiment of a secondary side controller;

6 eine Darstellung einer Ausführungsform einer Primärseitensteuerung zeigt; 6 shows an illustration of an embodiment of a primary page controller;

7 eine Darstellung einer Ausführungsform eines Zeitsteuerungsdiagramms eines Leistungsversorgungssystems zeigt, das zumindest für eine teilweise Sekundärseiten-Regelkreisverarbeitung ausgebildet ist; und 7 FIG. 4 is an illustration of one embodiment of a timing diagram of a power supply system configured for at least partial secondary side loop processing; and

8 eine Darstellung einer Ausführungsform eines Verarbeitungssystems zeigt. 8th a representation of an embodiment of a processing system shows.

Entsprechende Zahlen und Symbole in den verschiedenen Figuren beziehen sich im Allgemeinen auf entsprechende Teile, falls nicht anderes angegeben ist. Die Figuren sind für eine klare Darstellung der relevanten Aspekte der Ausführungsformen gezeichnet und sind nicht unbedingt im Maßstab gezeichnet.Corresponding numbers and symbols in the various figures generally refer to corresponding parts unless otherwise specified. The figures are drawn for a clear presentation of the relevant aspects of the embodiments and are not necessarily drawn to scale.

Ausführliche Beschreibung veranschaulichender Ausführungsformen Detailed Description of Illustrative Embodiments

Die Herstellung und Verwendung von Ausführungsformen dieser Offenbarung sind in der Folge ausführlich besprochen. Es sollte jedoch offensichtlich sein, dass die hier offenbarten Konzepte in zahlreichen speziellen Zusammenhängen ausgeführt werden können und dass die speziellen, hier besprochenen Ausführungsformen nur veranschaulichend sind und nicht zur Einschränkung des Umfangs der Ansprüche dienen. Ferner sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang dieser Offenbarung, wie durch die beiliegenden Ansprüche definiert, abzuweichen. The preparation and use of embodiments of this disclosure are discussed in detail below. It should be understood, however, that the concepts disclosed herein may be embodied in many specific contexts, and that the particular embodiments discussed herein are illustrative only and not intended to limit the scope of the claims. It should also be understood that various changes, substitutions and alterations can be made without departing from the spirit and scope of this disclosure as defined by the appended claims.

Vor allem kann die Integrität der Sekundärseitenmessung durch Verzerrung beeinflusst sein, da das Rückkopplungssignal von der Sekundärseite zur Primärseite übertragen wird, wodurch die gesamte Genauigkeit der Leistungsregulierung verringert wird. Als solches sind Techniken zur Durchführung zumindest einer gewissen Regelkreisverarbeitung an der Sekundärseite wünschenswert, um eine präzisere Transformatorleistungsregulierung zu erreichen. In particular, the integrity of the secondary side measurement may be affected by distortion as the feedback signal is transmitted from the secondary to the primary, thereby reducing the overall accuracy of the power regulation. As such, techniques for performing at least some secondary loop control processing are desirable to achieve more accurate transformer power regulation.

Aspekte dieser Offenbarung stellen Techniken zur Durchführung zumindest einer gewissen Regelkreisverarbeitung an der Sekundärseite eines Transformators bereit, um eine präzisere Leistungsregulierung bereitzustellen. Im Speziellen wird die Sekundärseitenmessung zumindest teilweise durch eine Sekundärseitensteuerung verarbeitet, um ein Schaltanzeigesignal zu erhalten. Das Schaltanzeigesignal wird dann von der Sekundärseitensteuerung zu einer Primärseitensteuerung übertragen, wo es zum Regulieren der Energiemenge verwendet wird, die an die Primärwicklung angelegt wird. Das Schaltanzeigesignal kann jede Steuersignalisierungsanweisung sein, die die Primärseitensteuerung auffordert, die Leistung, die an die Primärwicklung angelegt wird, z.B. eine pulsbreitenmodulierte (PWM), usw., zu regulieren und/oder zu modifizieren. Das Schaltanzeigesignal kann über einen Isolierungssignalpfad übertragen werden, wie einen asymmetrischen kapazitiven Koppler, einen kapazitiven Differenzkoppler, einen induktiven Koppler, einen Opto-Koppler, einen Riesenmagnetowiderstands-(GMR) Sensor oder eine beliebige andere Komponente (oder eine Sammlung von Komponenten), die zum Isolieren der Sekundärseite des Transformators von der Primärseite des Transformators ausgebildet ist. Aspects of this disclosure provide techniques for performing at least some control loop processing on the secondary side of a transformer to provide more precise power regulation. Specifically, the secondary side measurement is at least partially processed by secondary side control to obtain a switch indication signal. The switch indication signal is then transmitted from the secondary side controller to a primary side controller where it is used to regulate the amount of energy applied to the primary winding. The switch indication signal may be any control signaling instruction that prompts the primary side controller to control the power applied to the primary, e.g. a pulse width modulated (PWM), etc., to regulate and / or modify. The switch indication signal may be transmitted through an isolation signal path, such as an asymmetric capacitive coupler, capacitive differential coupler, inductive coupler, opto-coupler, giant magnetoresistance (GMR) sensor, or any other component (or collection of components) incorporated in the art Isolating the secondary side of the transformer is formed by the primary side of the transformer.

1 zeigt ein herkömmliches Leistungsversorgungssystem 100, das zur Primärseiten-Regelkreisverarbeitung ausgebildet ist. Wie dargestellt, enthält das herkömmliche Leistungsversorgungssystem 100 einen Transformator mit einer Primärwicklung 110 und einer Sekundärwicklung 130, und eine Primärseitensteuerung 120. Die Primärseitensteuerung 120 ist dazu ausgebildet, die Leistung, die an die Primärwicklung 110 angelegt wird, anhand eines Messsignals 131 zu regulieren. Das Messsignal 131 kann eine Ausgangsspannung oder einen Ausgangsstrom der Sekundärwicklung 130 anzeigen und kann über einen Rückkopplungspfad von der Sekundärseite zur Primärseite rückgekoppelt werden. Vor allem kann der Transport des Messsignals 131 über den Rückkopplungspfad die Genauigkeit des Messsignals 131 während einer Regelkreisverarbeitung an der Primärseitensteuerung 120 beeinflussen, wodurch die Präzision der Leistungsregulierung durch die Primärseitensteuerung 120 verringert wird. 1 shows a conventional power supply system 100 that is configured for primary side loop processing. As shown, the conventional power supply system includes 100 a transformer with a primary winding 110 and a secondary winding 130 , and a primary page control 120 , The primary page control 120 is designed to deliver the power to the primary winding 110 is created, based on a measurement signal 131 to regulate. The measuring signal 131 may be an output voltage or an output current of the secondary winding 130 and can be fed back via a feedback path from the secondary side to the primary side. Above all, the transport of the measuring signal 131 the accuracy of the measurement signal via the feedback path 131 during control loop processing on the primary side controller 120 thereby affecting the precision of power regulation by the primary side control 120 is reduced.

Aspekte dieser Offenbarung bieten eine präzisere Leistungsregulierung durch Durchführen zumindest einer gewissen Regelkreisverarbeitung an der Sekundärseite des Transformators. 2 zeigt eine Ausführungsform des Leistungsversorgungssystems 200, in dem zumindest eine gewisse Regelkreisverarbeitung durch eine Sekundärseitensteuerung 240 durchgeführt wird. Wie dargestellt, weist die Ausführungsform des Leistungsversorgungssystems 200 einen Transformator mit einer Primärwicklung 210 und einer Sekundärwicklung 230, einen Primärseiten-Aktivierungsschalter 215, eine Primärseitensteuerung 220, die Sekundärseitensteuerung 240 und einen Isolierungssignalpfad 250 auf. Aspects of this disclosure provide more precise power regulation by performing at least some control loop processing on the secondary side of the transformer. 2 shows an embodiment of the power supply system 200 in which at least some control loop processing by a secondary side control 240 is carried out. As shown, the embodiment of the Power supply system 200 a transformer with a primary winding 210 and a secondary winding 230 , a primary side activation switch 215 , a primary page control 220 , the secondary side control 240 and an isolation signal path 250 on.

In diesem Beispiel empfängt die Sekundärseitensteuerung 240 ein Messsignal 231 entsprechend einem Parameter (z.B. Ausgangsspannung, Ausgangsstrom, usw.) des Leistungssystems, der von der Sekundärwicklung 230 zugeleitet wird. Das Leistungssystem kann Gleichrichterelement(e), Pufferkondensatoren, Temperatursensoren oder andere Filterelemente enthalten. Die Last ist an die Ausgangsanschlüsse des Leistungssystems angeschlossen. Die Sekundärseitensteuerung 240 führt dann zumindest eine gewisse Regelkreisverarbeitung an dem Messsignal 231 durch, um ein Schaltanzeigesignal 241 zu generieren, das über den Isolierungssignalpfad 250 zur Primärseitensteuerung 220 geleitet wird. Der Isolierungssignalpfad 250 kann jede Komponente sein, die die Primärseite der Ausführungsform des Leistungsversorgungssystems 200 von der Sekundärseite des Leistungsversorgungssystems 200 isoliert. In this example, the secondary side controller receives 240 a measuring signal 231 according to a parameter (eg output voltage, output current, etc.) of the power system, that of the secondary winding 230 is forwarded. The power system may include rectifier element (s), buffer capacitors, temperature sensors or other filter elements. The load is connected to the output terminals of the power system. The secondary side control 240 then performs at least a certain loop processing on the measurement signal 231 through to a switch indication signal 241 to generate that via the isolation signal path 250 to the primary page control 220 is directed. The isolation signal path 250 may be any component that is the primary side of the embodiment of the power delivery system 200 from the secondary side of the power supply system 200 isolated.

Das Schaltanzeigesignal 241 kann jede Steuersignalisierungsanweisung sein, die die Primärseitensteuerung 220 auffordert, die Leistung zu modifizieren, die an die Primärwicklung 210 angelegt wird. In einem Beispiel fordert das Schaltanzeigesignal 241 die Primärseitensteuerung 220 auf, die Länge eines Schaltzyklus der Primärwicklung 210 durch Manipulation des Primärseiten-Aktivierungsschalters 215 zu regulieren. Wie hier besprochen, bezieht sich der Begriff “Schaltzyklus” weitgehend auf jeden Parameter (z.B. Intervall, Periode, usw.), der die Leistung beeinflusst, die an die Primärwicklung 110 angelegt wird. Zum Beispiel kann ein Schaltzyklus der Primärwicklung 215 aus verschiedenen Teilen bestehen, z.B. kann ein Teil einem Ladeintervall der Primärwicklung 215 entsprechen, ein anderer Teil kann einem Entladeintervall der Primärwicklung 215 oder einem Schaltintervall der Primärwicklung 215, entsprechen, z.B. einer kombinierten Länge der Lade- und Entladeintervalle, wenn das Ladeintervall festgesetzt ist. In einem anderen Beispiel ist das Schaltanzeigesignal 241 ein pulsbreitenmoduliertes (PWM) Signal, das eine Primärseitenzeitsteuerung auffordert, einen Gate-Treiber, der den Primärseiten-Aktivierungsschalter 215 antreibt, zu aktivieren/deaktivieren. Als ein weiteres Beispiel kann das Schaltanzeigesignal 241 eine Aufforderung sein, in einen neuen Burst-Modus zu gehen. In einer anderen Ausführungsform löst das Schaltanzeigesignal den Beginn eines neuen Schaltzyklus der Primärseitensteuerung aus. In einer solchen Ausführungsform kann die Primärseitensteuerung die Länge des Ladeintervalls der Primärseitenwicklung festlegen und die Sekundärseitensteuerung kann die Länge des Entladeintervalls festlegen.The switch indication signal 241 can be any control signaling instruction that the primary page controller 220 asks to modify the power delivered to the primary winding 210 is created. In one example, the switch indication signal requests 241 the primary page control 220 on, the length of a switching cycle of the primary winding 210 by manipulating the primary side activation switch 215 to regulate. As discussed herein, the term "switching cycle" broadly refers to any parameter (eg, interval, period, etc.) that affects the power applied to the primary winding 110 is created. For example, a switching cycle of the primary winding 215 consist of different parts, for example, a part of a charging interval of the primary winding 215 another part may be a discharge interval of the primary winding 215 or a switching interval of the primary winding 215 , eg a combined length of the charge and discharge intervals when the charge interval is fixed. In another example, the switch indication signal is 241 a pulse width modulated (PWM) signal requesting primary side timing, a gate driver driving the primary side activation switch 215 drives, enable / disable. As another example, the switch indication signal 241 be a request to go into a new burst mode. In another embodiment, the switch indication signal triggers the beginning of a new primary side control cycle. In such an embodiment, the primary side controller may set the length of the primary side winding charge interval, and the secondary side controller may set the length of the discharge interval.

In einer anderen Ausführungsform wird die Frequenz oder der Tastzyklus des Schaltanzeigesignals von der Primärseitensteuerung zum Modifizieren der Zeitsteuerung des Schaltzyklus verwendet (zum Modifizieren der Energiemenge, die von der Primärseite zur Sekundärseite übertragen wird).In another embodiment, the frequency or duty cycle of the switch indication signal is used by the primary side controller to modify the timing of the switching cycle (to modify the amount of energy transferred from the primary to the secondary).

In einigen Ausführungsformen empfangen Sekundärseitensteuerungen mehrere Mess- und/oder Zeitsteuerungssignale. 3 zeigt eine Ausführungsform eines Leistungsversorgungssystems 300, in dem eine Sekundärseitensteuerung 340 ein Messsignal 321 und ein Zeitsteuerungssignal 322 empfängt. Das Zeitsteuerungssignal 323 kann ein Lade-/Entladeintervall der Sekundärwicklung 330 anzeigen. In einer Ausführungsform empfängt die Sekundärseitensteuerung Informationen bezüglich einer Form der Spannung über dem Schalter 215 und gibt das Schaltanzeigesignal mit einer festgelegten Zeitsteuerungsrelation zur Spannungsform aus (z.B. Spannung über der Sekundärseitenwicklung enthält ein Bild dieser Spannungsform, nachdem der Strom durch die Wicklung 0 erreicht hat). In some embodiments, secondary side controllers receive multiple measurement and / or timing signals. 3 shows an embodiment of a power supply system 300 in which a secondary side control 340 a measuring signal 321 and a timing signal 322 receives. The timing signal 323 may be a charge / discharge interval of the secondary winding 330 Show. In one embodiment, the secondary side controller receives information regarding a shape of the voltage across the switch 215 and outputs the switching indication signal having a specified timing relation to the voltage waveform (eg, voltage across the secondary side winding contains an image of this voltage waveform after the current through the winding has reached zero).

Primärseitensteuerungen können von Sekundärseitensteuerungen durch einen Isolierungssignalpfad isoliert sein. 4 zeigt mehrere Ausführungsformen von Isolierungssignalpfaden 410–450 zur Isolierung von Primärseitensteuerungen von Sekundärseitensteuerungen. Wie dargestellt, weist der Isolierungssignalpfad 410 einen asymmetrischen kapazitiven Koppler auf, der Isolierungssignalpfad 420 weist einen kapazitiven Differenzkoppler auf, der Isolierungssignalpfad 430 weist einen induktiven Koppler auf, der Isolierungssignalpfad 440 weist einen kernlosen Transformator auf (z.B. einen induktiven Koppler ohne Kern) und der Isolierungssignalpfad 450 weist einen Opto-Koppler auf. Alternativ können andere Schaltungen und Systeme, die Isolierungssignalpfade implementieren, verwendet werden.Primary page controllers may be isolated from secondary page controllers by an isolation signal path. 4 shows several embodiments of isolation signal paths 410 - 450 to isolate primary page controllers from secondary page controls. As shown, the isolation signal path 410 an asymmetrical capacitive coupler, the isolation signal path 420 has a differential capacitive coupler, the isolation signal path 430 has an inductive coupler, the isolation signal path 440 has a coreless transformer (eg, an inductive coupler without a core) and the isolation signal path 450 has an opto-coupler. Alternatively, other circuits and systems that implement isolation signal paths may be used.

Aspekte dieser Offenbarung stellen Sekundärseitensteuerungsarchitekturen zur Durchführung zumindest einer gewissen Regelkreisverarbeitung zur Transformatorleistungsregulierung dar. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Sekundärseitensteuerung 540, die zur Durchführung einer Regelkreisverarbeitung in einem Leistungsversorgungssystem 500 ausgebildet ist. Wie dargestellt, weist die Ausführungsform einer Sekundärseitensteuerung 540 einen Messsignalprozessor 541, einen Referenzsignalgenerator 543, einen Regelkreisprozessor 544, einen Zeitgeber 545 und einen Ausgangstreiber auf. Aspects of this disclosure provide secondary side control architectures for performing at least some control circuitry for transformer power regulation. 5 shows an embodiment of a secondary side control 540 for performing closed-loop processing in a power supply system 500 is trained. As shown, the embodiment has a secondary side controller 540 a measurement signal processor 541 , a reference signal generator 543 , a loop processor 544 , a timer 545 and an output driver.

Der Messsignalprozessor 541 verarbeitet die Sekundärseitenmessung 531 und stellt eine Signalisierungsanweisung für den Regelkreisprozessor 544 bereit. Der Referenzsignalgenerator 543 stellt ein Referenzsignal für den Regelkreisprozessor bereit. The measurement signal processor 541 processes the secondary side measurement 531 and put one Signaling instruction for the loop processor 544 ready. The reference signal generator 543 provides a reference signal to the loop processor.

Aspekte dieser Offenbarung stellen auch Primärseitensteuerungsarchitekturen zur Regulierung eines Schaltzyklus einer Primärwicklung anhand eines Schaltanzeigesignals bereit, das von einer Sekundärseitensteuerung empfangen wird. 6 zeigt eine Ausführungsform einer Primärseitensteuerung 620, die dazu ausgebildet ist, eine Sekundärseiten-Regelkreisverarbeitung in einem Leistungsversorgungssystem 600 auszuführen. Wie dargestellt, weist die Ausführungsform einer Primärseitensteuerung 620 eine Eingangsschnittstelle 621, einen Leistungszeitgeber 622, eine Modussteuerung 623, einen Gate-Treiber 624, einen Stromsensor 625, einen Hilfsspannungssensor 626, einen Nulldurchgangsdetektor 627, und einen Startblock 628 auf. Die Eingangsschnittstelle 621 kann jede Komponente sein, die dazu ausgebildet ist, ein Schaltanzeigesignal 641 von der Sekundärseitensteuerung 640 (entweder direkt oder über einen Isolierungssignalpfad 650) zu empfangen und das Schaltanzeigesignal 641 zum Leistungszeitgeber 622 und zur Leistungsmodussteuerung 623 zu leiten. Aspects of this disclosure also provide primary side control architectures for regulating a switching cycle of a primary winding based on a switch indication signal received from a secondary side controller. 6 shows an embodiment of a primary side control 620 adapted to a secondary side loop processing in a power supply system 600 perform. As shown, the embodiment has a primary side controller 620 an input interface 621 , a performance timer 622 , a mode control 623 , a gate driver 624 , a current sensor 625 , an auxiliary voltage sensor 626 , a zero crossing detector 627 , and a starting block 628 on. The input interface 621 For example, any component that is configured may be a switch indication signal 641 from the secondary side control 640 (either directly or via an isolation signal path 650 ) and the switch indication signal 641 to the service timer 622 and for power mode control 623 to lead.

Der Leistungszeitgeber 622 kann jede Komponente sein, die dazu ausgebildet ist, ein Signal 642 (z.B. ein PWM-Signal) zum Gate-Treiber 624 zu leiten. Der Gate-Treiber 624 kann jede Komponente sein, die dazu ausgebildet ist, ein Steuersignal 646 zum Aktivieren/Deaktivieren des Primärseiten-Aktivierungsschalters 615 zu generieren. Der Stromsensor 625 kann einen Strom durch die Primärwicklung 610 erfassen und der Hilfsspannungssensor kann eine Hilfswicklungsspannung erfassen. Die Hilfswicklungsspannung kann ein Bild der Spannung über der Primär- und der Sekundärwicklung enthalten. Der Nulldurchgangsdetektor 627 kann erfassen, wann die Hilfswicklungsspannung bei oder nahe einer Nullspannungsbedingung ist. Ein Nulldurchgang der Hilfswicklungsspannung kann anzeigen, wann die Spannung über Schalter 615 auf ihren Minimalwert sinkt.The performance timer 622 can be any component that is designed to receive a signal 642 (eg a PWM signal) to the gate driver 624 to lead. The gate driver 624 may be any component that is adapted to receive a control signal 646 to enable / disable the primary side activation switch 615 to generate. The current sensor 625 can make a current through the primary winding 610 and the auxiliary voltage sensor can detect an auxiliary winding voltage. The auxiliary winding voltage may include an image of the voltage across the primary and secondary windings. The zero crossing detector 627 may detect when the auxiliary winding voltage is at or near a zero voltage condition. A zero crossing of the auxiliary winding voltage may indicate when the voltage across switches 615 sinks to its minimum value.

Während einiger Betriebsarten (z.B. normalen Betriebsarten, Burst-Betriebsarten, usw.) kann der Leistungszeitgeber 622 das Schaltsignal 641 zum Regulieren des Schaltzyklus der Primärwicklung 610 verwenden. Während anderer Betriebsarten (z.B. Startmodus, usw.) kann der Leistungszeitgeber 622 Signale verwenden, die vom Stromsensor 625 und/oder Nulldurchgangsdetektor 627 empfangen werden, um den Schaltzyklus der Primärwicklung 610 zu regulieren. Die Modussteuerung 623 kann unter anderem anhand des Schaltanzeigesignals 641, das über die Eingangsschnittstelle 621 empfangen wird, und Signalen, die vom Hilfsspannungssensor 626 und/oder Nulldurchgangsdetektor 627 empfangen werden, die Betriebsart wählen, in welcher die Primärseitensteuerung 620 arbeitet. During some modes of operation (eg, normal modes, burst modes, etc.), the power timer can 622 the switching signal 641 for regulating the switching cycle of the primary winding 610 use. During other modes of operation (eg start mode, etc.), the power timer can 622 Use signals from the current sensor 625 and / or zero crossing detector 627 are received to the switching cycle of the primary winding 610 to regulate. The mode control 623 can, inter alia, on the basis of the switching signal 641 via the input interface 621 is received, and signals from the auxiliary voltage sensor 626 and / or zero crossing detector 627 are received, select the mode in which the primary side control 620 is working.

In einer Ausführungsform arbeitet die Primärseitensteuerung 620 in einem Startmodus, wenn das Leistungsversorgungssystem 600 anfänglich eingeschaltet wird, und in einer normalen Betriebsart, wenn die Sekundärwicklung 630 normale Ladungsbedingungen erfährt. 7 zeigt ein Zeitsteuerungsdiagramm 700 einer Ausführungsform eines Schaltzyklus des Leistungsversorgungssystems 600 während Start- und normalen Betriebsarten. Wie dargestellt, wird das Signal 642 von der Primärseitensteuerung anhand vorkonfigurierter Aktivierungs-(Ton) und Deaktivierungs-(Toff) Intervalle generiert. Dies ermöglicht der Sekundärseitensteuerung 640 ein allmähliches Hochfahren. Beim Empfangen einer ausreichenden Leistung beginnt die Sekundärseitensteuerung 640 mit der Bereitstellung des Schaltanzeigesignals 641, das die Primärseitensteuerung 620 vom Startmodus in die normale Betriebsart bringt. Während der normalen Betriebsart generiert die Primärseitensteuerung 620 das Signal 642 anhand des Schaltanzeigesignals 641. In one embodiment, the primary page controller operates 620 in a startup mode when the power supply system 600 is initially turned on, and in a normal mode when the secondary winding 630 normal charge conditions. 7 shows a timing diagram 700 an embodiment of a switching cycle of the power supply system 600 during startup and normal modes. As shown, the signal becomes 642 Generated by Primary Page Control using pre-configured activation (sound) and deactivation (Toff) intervals. This allows secondary side control 640 a gradual startup. Upon receiving sufficient power, secondary side control begins 640 with the provision of the switch indication signal 641 that is the primary page control 620 from start mode to normal mode. During normal mode, primary side control generates 620 the signal 642 based on the switching indication signal 641 ,

Der Startmodus kann eine Leistungsregulierung bereitstellen, wenn der Transformator anfänglich eingeschaltet wird, da die Sekundärseitensteuerung 640 einige Zeit zum Hochfahren brauchen kann. Wenn der Startmodus läuft, kann die Primärseitensteuerung 620 den Schaltzyklus der Primärwicklung 610 anhand von Signalen regulieren, die vom Stromsensor 625 und Nulldurchgangsdetektor 627 empfangen werden. In einem Beispiel kann die Primärseitensteuerung 620 den Energietransfer autonom in einer quasi-resonanten Weise anhand einer Messung entsprechend der Sekundärseite des Transformators, z.B. einer Spannung an der Hilfswicklung, usw., starten.The startup mode may provide power regulation when the transformer is initially turned on since the secondary side control 640 take some time to start up. When the startup mode is running, the primary side control 620 the switching cycle of the primary winding 610 using signals from the current sensor 625 and zero crossing detector 627 be received. In one example, the primary page controller 620 the energy transfer autonomously in a quasi-resonant manner based on a measurement according to the secondary side of the transformer, eg a voltage at the auxiliary winding, etc., start.

Die Primärseitensteuerung 620 kann die Primärwicklung 610 regulieren, um eine Start-Ausgangsspannung (oder einen Startbetrieb-Sollpunkt) bereitzustellen, wenn der Startmodus läuft. Die Start-Ausgangsspannung kann etwas geringer sein als eine normale Zielausgangsspannung, um ein Übersteigen der Nenn-(oder Beharrungs-)Ausgangsleistung zu vermeiden wie auch sicherzustellen, dass die Sekundärseitensteuerung 640 ausreichend Leistung empfängt, um schließlich in eine vollständige oder teilweise Sekundärseiten-Regelkreisverarbeitung überzugehen. Bei einer Annäherung an die oder einem Erreichen der Start-Ausgangsspannung kann die Primärseitensteuerung den Schaltzyklus modifizieren, z.B. die Länge des Entladeintervalls erhöhen, um die Ausgangsleistung im Beharrungszustand zu regulieren, bis das Schaltanzeigesignal 641 von der Sekundärseitensteuerung 640 empfangen wird. Dies ermöglicht einen sanften Übergang von der Primärseitensteuerung zur Sekundärseitensteuerung. Sobald die Sekundärseitensteuerung 640 hochgefahren ist und mit dem Bereitstellen des Schaltanzeigesignals 641 begonnen hat, kann die Primärseitensteuerung 620 in die normale Betriebsart übergehen. The primary page control 620 can the primary winding 610 to provide a start output voltage (or start-up set point) when the start mode is running. The starting output voltage may be slightly lower than a normal target output voltage to avoid exceeding the nominal (or steady state) output power as well as ensuring secondary side control 640 receives enough power to eventually transition to full or partial secondary side loop processing. Upon approaching or reaching the start output voltage, the primary side controller may modify the switching cycle, eg, increase the length of the discharge interval to regulate steady state output power until the switch indication signal 641 from the secondary side control 640 Will be received. This allows a smooth transition from the primary side control to the Secondary side control. Once the secondary side control 640 has booted up and with the provision of the switching indication signal 641 The primary page control can 620 go into normal mode.

In einigen Ausführungsformen können die Primärseite und die Sekundärseite auf unterschiedliche Referenz- oder Massepotentiale Bezug nehmen. Der Isolierungssignalpfad 650 kann einen Austausch von Informationen zwischen Vorrichtungen unter Bezugnahme auf unterschiedliche Potentiale ermöglichen. Der Isolierungssignalpfad 650 ermöglicht einen Informationstransfer sowohl zum Einschalten wie auch Ausschalten des Primärseiten-Aktivierungsschalters 615. In solchen Ausführungsformen kann die Sekundärseitensteuerung 640 eine vollständige Steuerung des Schaltzyklus der Primärwicklung 610 übernehmen, obwohl der Stromsensor 625 einen Ipeak-Mechanismus als Notabschaltkriterium (z.B. im Fall eines Kurzschlusses) während der normalen Betriebsart bereitstellen kann. In some embodiments, the primary side and the secondary side may refer to different reference or ground potentials. The isolation signal path 650 may enable an exchange of information between devices with reference to different potentials. The isolation signal path 650 allows information transfer both to turn on and off the primary side activation switch 615 , In such embodiments, the secondary side control 640 a complete control of the switching cycle of the primary winding 610 take over, although the current sensor 625 can provide an Ipeak mechanism as an emergency shutdown criterion (eg in the case of a short circuit) during normal operation.

In anderen Ausführungsformen ist der Isolierungssignalpfad 650 nur imstande, eine Anforderung zum Starten eines neuen Schaltzyklus zu übertragen. In solchen Ausführungsformen kann die Sekundärseitensteuerung den Start des Ladeintervalls der Primärwicklung 610 steuern und die Primärseitensteuerung 620 kann den Start des Entladeintervalls der Primärwicklung 610 anhand eines Energiebedarfs der Sekundärseite steuern. Da die Sekundärseite mehr oder weniger Energie braucht, kann die Primärseitensteuerung 620 das Ladeintervall der Primärwicklung allmählich verlängern oder verkürzen. Ferner kann die Primärseitensteuerung 620 das Ladeintervall langsam anpassen, um ein Nullspannungsschalten zu optimieren.In other embodiments, the isolation signal path is 650 only able to transmit a request to start a new switching cycle. In such embodiments, the secondary side controller may start the charging interval of the primary winding 610 control and the primary page control 620 can start the discharging interval of the primary winding 610 control based on an energy demand of the secondary side. Since the secondary side needs more or less energy, the primary side control can 620 gradually increase or decrease the charge interval of the primary winding. Furthermore, the primary side control 620 Slowly adjust the charging interval to optimize zero voltage switching.

Die Primärseitensteuerung kann die Form der Hilfswicklung, insbesondere der Nulldurchgänge überwachen. Eine effiziente Aktivierung des Primärseitenschalters 215 kann erreicht werden, wenn die Spannung über den Primärseitenschalter gleich oder kleiner als ein Spannungsschwellenwert (z.B. Valley-Switching) ist. Dieser Spannungsschwellenwert kann von der Zeitsteuerung der Nulldurchgänge abgeleitet werden.The primary side controller can monitor the shape of the auxiliary winding, in particular the zero crossings. An efficient activation of the primary side switch 215 can be achieved when the voltage across the primary side switch is equal to or less than a voltage threshold (eg valley switching). This voltage threshold can be derived from the timing of the zero crossings.

In einer Ausführungsform, wenn die Schaltanzeige, die durch die Sekundärseitensteuerung geliefert wird, nicht mit dem Valley-Switching übereinstimmt, kann die Primärseitensteuerung die zur Sekundärseite übertragene Energiemenge modifizieren, z.B. durch Modifizieren der Länge des Ladeintervalls der Primärwicklung, um ein Valley-Switching zu erreichen.In one embodiment, when the shift indication provided by the secondary side controller does not coincide with the valley switching, the primary side controller may modify the amount of energy transmitted to the secondary side, e.g. by modifying the length of the primary winding's charge interval to achieve valley switching.

Wenn die Sekundärseite leichten Lastbedingungen unterliegt, kann die Primärseitensteuerung 620 in einen Burst-Modus übergehen. Während des Burst-Modus wechselt die Primärseitensteuerung 620 zwischen Phasen eines aktiven Energietransfers (aktive Burst-Phase) und Phasen ohne Energietransfer (Burst-Pausenphase). Während der aktiven Burst-Phase sind die Kapazitäten an der Sekundärseite geladen. Dann wird diese Energie zur Versorgung des Sekundärseitenschaltkreises während der Burst-Pausenphase verwendet. Der Burst-Modus kann verwendet werden, wenn der Energiebedarf gering ist. Infolgedessen liefert die Primärseite während der aktiven Burst-Phase mehr Energie als tatsächlich von der Sekundärseite benötigt wird. Diese Energie wird dann während der Burst-Pause verbraucht.If the secondary side is subject to light load conditions, the primary side control 620 go into a burst mode. During burst mode, the primary page control changes 620 between phases of active energy transfer (active burst phase) and phases without energy transfer (burst pause phase). During the active burst phase, the capacities on the secondary side are charged. Then this energy is used to power the secondary side circuit during the burst pause phase. The burst mode can be used when the energy requirement is low. As a result, during the active burst phase, the primary provides more energy than is actually needed by the secondary side. This energy is then consumed during the burst break.

Herkömmliche Burst-Modustechniken erfordern, dass die Primärseitensteuerung von Zeit zu Zeit die Sekundärseiten-Ausgangsspannung misst um festzustellen, wann aus einer Burst-Pause in einen aktiven Burst überzugehen ist, wie dies bei Sekundärseite-Lastspitzen oder wenn die Ausgangsspannung der Sekundärwicklung einen festgesetzten Schwellenwert unterschritten hat, der Fall sein kann. Aspekte dieser Offenbarung vermeiden dieses Thema, da die Sekundärseitensteuerung den Start eines neuen Schaltzyklus anfordern kann. Infolgedessen ist die Schaltaktivität im normalen Modus und im Burst-Modus durch die Sekundärseite festgelegt. In einigen Ausführungsformen kann die Primärseitensteuerung einen neuen Schaltzyklus einleiten (oder in einen Energiesparmodus gehen), wenn die Primärseitenvorrichtung keine Anforderung eines neuen Schaltzyklusstarts innerhalb eines festgelegten Zeitraums empfängt. In einigen Ausführungsformen leitet die Primärseitenvorrichtung eine neue aktive Burst-Phase ein, wenn eine Sekundärseitenanforderung nicht innerhalb eines Unterbrechungszeitraums empfangen wird, so dass die Sekundärseite ihre Kapazitäten wieder aufladen kann. Dadurch ist es möglich, Sekundärseitenanforderungen primär zur Anzeige einer Lastspitze an der Sekundärseite zu verwenden, wodurch die Häufigkeit solcher Anforderungen verringert (und möglicherweise Energie gespart) wird. In solchen Ausführungsformen kann die Ausgangsleistung während der periodischen aktiven Burst-Phasen bei einem konstanten Wert reguliert werden. Während angeforderter Burst-Phasen kann der Ausgangsleistungswert anhand der Sekundärseitenanforderung bestimmt werden. Wenn zum Beispiel eine Sekundärseite eine Auszeit (Toff) anfordert, die geringer als der festgelegte Zeitraum (oder der Unterbrechungszeitraum) ist, kann die Primärseitenvorrichtung annehmen, dass ein Lastsprung stattgefunden hat und kann Ton/Ipeak erhöhen, um mehr Energie zu liefern.Conventional burst mode techniques require that the primary side controller periodically measure the secondary side output voltage to determine when to transition from a burst pause to an active burst, such as secondary side load peaks or when the output voltage of the secondary winding falls below a set threshold that may be the case. Aspects of this disclosure avoid this issue because secondary side control may request the start of a new switching cycle. As a result, the switching activity in the normal mode and in the burst mode is determined by the secondary side. In some embodiments, the primary side controller may initiate a new switching cycle (or enter a power saving mode) if the primary side device does not receive a request for a new switching cycle start within a predetermined period of time. In some embodiments, if a secondary page request is not received within an interrupt period, the primary page device initiates a new active burst phase so that the secondary page can recharge its capacity. This makes it possible to use secondary side requests primarily to indicate a peak load on the secondary side, thereby reducing (and possibly saving energy) the frequency of such requests. In such embodiments, the output power may be regulated at a constant value during the periodic active burst phases. During requested burst phases, the output power value may be determined based on the secondary page request. For example, if a secondary page requests a time out (Toff) that is less than the fixed period (or interruption period), the primary side device may assume that a load hop has occurred and may increase Ton / Ipeak to provide more power.

Transienten, die nach Laständerungen auftreten, können zu signifikanten Änderungen im Schaltzyklus führen. Dies kann als Lastsprung an der Sekundärseite durch die Primärseitenvorrichtung interpretiert werden und die Ton/Ipeak-Werte können automatisch angepasst werden. In einer Ausführungsform kann die Änderung in Ton/Ipeak von der Änderung im Toff-Wert abgeleitet werden. In einer anderen Ausführungsform kann die Änderung in Ton/Ipeak in festgelegten Schritten behandelt werden. Es kann möglich sein, die Ton/Ipeak-Definition an der Primärseite anhand der Anforderungen von der Sekundärseite zu behandeln und die Ton/Ipeak-Einstellung abhängig von der tatsächlichen Betriebsart anzupassen. In einer Ausführungsform fordert die Sekundärseite nur den Start eines neuen Schaltzyklus von der Primärseite an, die Ton/Ipeak autonom behandelt. In einer anderen Ausführungsform fordert die Sekundärseite den Start eines neuen Schaltzyklus von der Primärseite an und überträgt auch Informationen zur Primärseite, um Ton/Ipeak zu modifizieren. In einer weiteren Ausführungsform fordert die Sekundärseite die Aktivierung und die Deaktivierung des Primärseitentransistors an. In einigen Ausführungsformen steuert die Primärseite den Schaltzyklus während des Transformatorstarts und stellt auch Schutzmechanismen bereit, z.B. Offen/Kurzschluss-Detektion, Hochspannungsdetektion, usw.Transients that occur after load changes can lead to significant changes in the switching cycle. This can be interpreted as a load jump on the secondary side by the primary side device and the tone / ipeak values can be adjusted automatically. In one embodiment, the change in tone / Ipeak may be derived from the change in Toff value. In another embodiment, the change in tone / Ipeak may be treated in predetermined steps. It may be possible to treat the audio / ipeak definition on the primary side based on the requirements of the secondary side and to adjust the tone / ipeak setting depending on the actual mode of operation. In one embodiment, the secondary side only requests the start of a new switching cycle from the primary side, which handles Ton / Ipeak autonomously. In another embodiment, the secondary side requests the start of a new switching cycle from the primary side and also transmits primary side information to modify tone / Ipeak. In a further embodiment, the secondary side requests activation and deactivation of the primary side transistor. In some embodiments, the primary side controls the switching cycle during transformer startup and also provides protection mechanisms, e.g. Open / short circuit detection, high voltage detection, etc.

7 zeigt ein Hochfahrszenario der Primärseiten- und der Sekundärseitensteuerung unter der Annahme, dass beide Teile bei 0-Spannung starten. Zu Beginn (Leistung wird zur Primärseitensteuerung geleitet) gibt die Primärseitensteuerung ein Steuersignal 646 aus, das den Primärschalter 215 aktiviert. Das Sekundärseiten-Leistungssystem und die Sekundärseitensteuerung können noch nicht für einen normalen Betrieb hochgefahren sein. Daher reguliert die Primärseitensteuerung die Teile des Schaltzyklus gemäß einem Steuerschema, das durch die Primärseitensteuerung festgelegt ist. Das Steuerschema kann ein Überwachen der Hilfsspannung aufweisen, um Informationen über die Spannung des Sekundärseiten-Leistungssystems zu erhalten. Wenn die Sekundärseitensteuerung für einen Betrieb hochgefahren ist, startet sie das Senden von Schaltanzeigen zur Primärseitensteuerung nach einem Steuerschema, das von der Sekundärseitensteuerung festgelegt ist. Das Steuerschema kann ein Überwachen zumindest eines Teils des Sekundärseiten-Leistungssystems aufweisen, wie eines Ausgangsstroms oder einer Ausgangsspannung. Mit dem Empfangen der Schaltanzeigen von der Sekundärseitensteuerung ändert die Primärseitensteuerung ihr Steuerschema, so dass es die Schaltanzeige von der Sekundärseitensteuerung enthält. 7 shows a start-up scenario of the primary-side and secondary-side controls on the assumption that both parts start at zero voltage. At the beginning (power is passed to the primary side controller) the primary side controller gives a control signal 646 off, that's the primary switch 215 activated. The secondary side power system and the secondary side control may not yet have started up for normal operation. Therefore, the primary side controller regulates the parts of the switching cycle according to a control scheme set by the primary side controller. The control scheme may include monitoring the auxiliary voltage to obtain information about the voltage of the secondary side power system. When the secondary-side controller is booted up for operation, it starts sending primary-side control shift indications according to a control scheme established by the secondary-side controller. The control scheme may include monitoring at least a portion of the secondary side power system, such as an output current or an output voltage. Upon receiving the shift indications from the secondary side controller, the primary side controller changes its control scheme to include the shift indication from the secondary side controller.

8 zeigt ein Blockdiagramm eines Verarbeitungssystems 800, das zur Implementierung der hier offenbarten Vorrichtungen und Verfahren verwendet werden kann. Das Verarbeitungssystem 800 kann einen Prozessor 804, einen Speicher 806 und mehrere Schnittstellen 810–814 enthalten, die wie in 8 dargestellt angeordnet sein können (oder nicht). Der Prozessor 804 kann jede Komponente sein, die imstande ist, Berechnungen und/oder andere verarbeitungsbezogene Aufgaben durchzuführen, und der Speicher 806 kann jede Komponente sein, die imstande ist, Programmierung und/oder Anweisungen für den Prozessor 804 zu speichern. Die Schnittstellen 810–814 können jede Komponente oder Zusammenstellung von Komponenten sein, die dem Verarbeitungssystem 800 eine Kommunikation mit anderen Systemen und/oder Vorrichtungen ermöglicht. Die Schnittstellen 810–814 können serielle Schnittstellen (z.B. eine Serial Peripheral Interface (SPI), ein Universal Serial Bus (USB), usw.), parallele Schnittstellen oder Kombinationen davon enthalten. 8th shows a block diagram of a processing system 800 which can be used to implement the devices and methods disclosed herein. The processing system 800 can be a processor 804 , a store 806 and several interfaces 810 - 814 included as in 8th may be arranged (or not) represented. The processor 804 may be any component that is capable of performing calculations and / or other processing-related tasks, and memory 806 can be any component that is capable of programming and / or instructions for the processor 804 save. The interfaces 810 - 814 can be any component or assembly of components that the processing system 800 allows communication with other systems and / or devices. The interfaces 810 - 814 may include serial interfaces (eg, a Serial Peripheral Interface (SPI), a Universal Serial Bus (USB), etc.), parallel interfaces, or combinations thereof.

Obwohl die Beschreibung ausführlich beschrieben wurde, sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen, Ersetzungen und Abänderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang dieser Offenbarung abzuweichen, wie durch die beiliegenden Ansprüche definiert. Ferner soll der Umfang der Offenbarung nicht auf die besonderen, hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein, da ein Fachmann auf dem Gebiet sofort aus dieser Offenbarung erkennen wird, dass Prozesse, Maschinen, Herstellung, Zusammensetzungen von Stoffen, Mittel, Verfahren oder Schritte, die gegenwärtig bestehen oder später entwickelt werden, im Wesentlichen dieselbe Funktion ausführen oder im Wesentlichen dasselbe Ergebnis wie die entsprechenden hier beschriebenen Ausführungsformen erzielen können. Daher sollen die beiliegenden Ansprüche solche Prozesse, Maschinen, eine solche Herstellung, solche Zusammensetzungen von Stoffen, Mittel, Verfahren oder Schritte in ihrem Umfang enthalten.Although the description has been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and alterations can be made without departing from the spirit and scope of this disclosure as defined by the appended claims. Furthermore, the scope of the disclosure should not be limited to the particular embodiments described herein, as one of ordinary skill in the art will readily recognize from this disclosure that processes, machines, manufacture, compositions of matter, means, methods, or acts currently exist or may be developed later, perform substantially the same function, or achieve substantially the same result as the corresponding embodiments described herein. Therefore, the appended claims are intended to include such processes, machines, such manufacture, such compositions of matter, means, methods or steps within their scope.

Claims

Method, comprising: Regulating a power applied to a primary winding of a transformer in a power supply system during a first period by a primary side controller; Receiving a shift indication from a secondary side controller of the transformer by the primary side controller; and Modifying the power applied to the primary winding during a second period by the primary side control based on the switch indication.

The method of claim 1, wherein regulating the power applied to the primary during the first period comprises regulating at least a portion of a switching cycle of the primary.

The method of claim 1 or 2, wherein modifying the power output of the Primary winding during the second period based on the shift indication comprises: extending or shortening at least a portion of the switching cycle of the primary winding during the second period.

The method of claim 1 or 2, wherein modifying a power output of the primary winding during the second period based on the switch indication comprises: Receiving a modified pulse width modulated signal from the secondary side controller, the modified pulse width modulated signal having a different pulse width than a pulse width modulated signal provided to a primary side switching controller during the first period; and Providing the modified pulse width modulated signal to the primary side switching controller, the modified pulse width modulated signal requesting the primary side switching controller to extend or shorten at least a portion of a switching cycle of the primary during the second period.

The method of claim 4, wherein the modified pulse width modulated signal is generated directly from the secondary side controller.

The method of any of claims 1-5, wherein the switch indication is received via an isolation signal path extending between the secondary side controller and the primary side controller.

The method of claim 6, wherein the isolation signal path comprises an asymmetric capacitive coupler, a capacitive differential coupler, an inductive coupler, a giant magneto-resistance sensor, and / or an opto-coupler.

The method of any of claims 1-7, further comprising: Regulating the primary winding according to a burst pause phase during a burst mode of operation; Receiving a shift indication from the secondary side controller by the primary side controller; and Transferring the primary winding from the burst pause phase to a burst enable phase according to the switch indication received from the secondary side controller.

Primary page control, comprising: a primary side switching controller arranged to regulate a power applied to a primary winding in a transformer during a first period; and an input interface coupled to the primary side switching controller, the input interface configured to receive a switching indication from a secondary side controller of the transformer, and to provide the switching indicator for the primary side switching controller, wherein the primary side switching controller is further configured to modify the power applied to the transformer based on the switching indication received from the secondary side controller during a second period.

The primary page controller of claim 9, configured to receive the switch indication via an isolation signal path.

Control comprising: a secondary side controller configured to monitor a parameter of a secondary side power system and to generate a shift indication based on the parameter of the secondary side power system; and a primary side controller coupled to the secondary side controller, the primary side controller configured to receive the shift indication from the secondary side controller and to regulate power applied to a primary winding of the transformer based on at least the shift indication.

The controller of claim 11, wherein the primary side controller is configured to start a new switching cycle upon receiving the shift indication.

The controller of claim 11 or 12, wherein the primary side controller is arranged to modify at least a part of the switching cycle according to a timing of the switching display.

The controller of claim 13, wherein the primary side controller is configured to extend a charge time of the primary winding when the shift indication is received earlier in the shift cycle than the previous shift indication in a previous shift cycle.

The controller of any of claims 11-14, further comprising: an isolation signal path coupled between the primary side controller and the secondary side controller, the isolation signal path configured to transmit the switch indication from the secondary side controller to the primary side controller.

The controller of claim 15, wherein the isolation signal path comprises an opto-coupler.

The controller of claim 15 or 16, wherein the isolation signal path comprises an inductive coupler.

The controller of claim 17, wherein the inductive coupler comprises a coreless transformer.

The controller of any of claims 15-18, wherein the isolation signal path comprises a capacitive coupler.

The controller of any of claims 11-19, wherein the parameter monitored by the secondary side controller comprises a current, a voltage and / or a load.